CN210096699U - 一种六自由度放射治疗床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种六自由度放射治疗床，包括底板、治疗床床体、传动装置和控制装置，治疗床床体包括中板和与中板连接的上板，传动装置包括用于带动治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z向转动传动机构，五自由度传动机构设置在中板与上板之间，Z向转动传动机构设置在底板与中板之间；五自由度传动机构包括第一升降机、第二升降机、第三升降机和第四升降机。本实用新型能够实现治疗床床体在六个自由度方向上的运动，在图像引导技术的指引下，能够完成高精度摆位，并且具有非常可靠的自动摆位纠正功能，提高了治疗床床体的运动精度。

Description

一种六自由度放射治疗床

技术领域

本实用新型属于放射性医疗设备技术领域，具体涉及一种六自由度放射治疗床。

背景技术

影像引导放射治疗(IGRT)是一种四维的放射治疗技术，IGRT引导的4DCRT涉及放射治疗过程中的所有步骤，包括患者4DCT图像获取、治疗计划、摆位验证和修正、计划修改、计划给予、治疗保证等各方面。现在发展起来的实时成像系统可以克服上述缺点，可以在治疗开始前和治疗过程进行射野照片,通过影像的引导可以减少由于摆位或器官移动造成的肿瘤位置变化后带来的放疗误差。目前，影像引导放射治疗 (IGRT)技术中常用的医用直线加速器配备的常规治疗床只有X、Y、Z三个方向的直线运动和治疗床整体绕等中心的旋转运动，但是，正常情况下，摆位偏差往往是六个自由度方向的，且在影像引导放射治疗(IGRT)技术中，得到的摆位验证参数也是六个自由度方向的，此时常规治疗床显然已经不能满足六个自由度方向的摆位验证参数的临床需求，因此，应该提供一种六自由度放射治疗床。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种六自由度放射治疗床，其结构简单、设计合理，本实用新型能够实现治疗床床体在六个自由度方向上的运动，在图像引导技术的指引下，能够完成高精度摆位，并且具有非常可靠的自动摆位纠正功能，传动稳定，提高了治疗床床体的运动精度，便于推广应用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种六自由度放射治疗床，其特征在于：包括底板、设置在所述底板上方的治疗床床体、用于带动所述治疗床床体实现六自由度运动的传动装置和与所述传动装置连接的控制装置，所述治疗床床体包括中板和与所述中板连接的上板，所述传动装置包括用于带动所述治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z 向转动传动机构，所述五自由度传动机构设置在所述中板与所述上板之间，所述Z向转动传动机构设置在所述底板与所述中板之间；所述五自由度传动机构包括沿着Y轴方向对称布设在所述中板上的第一升降机和第二升降机，以及沿着X轴方向布设在所述中板上的第三升降机和第四升降机，所述第一升降机的顶部安装有第一升降板，所述第二升降机的顶部安装有第二升降板，所述第三升降机的顶部安装有第三升降板，所述第四升降机的顶部安装有第四升降板，所述第一升降板和所述第二升降板上均设置有与所述上板连接的第一连接机构，所述第三升降板和第四升降板上均设置有与所述上板连接的第二连接机构，所述第一连接机构包括第一活动板、通过X向滑动组件与所述第一活动板滑动配合的第一支撑板、固定安装在所述第一支撑板顶面上的第一 Y向直线导轨以及与所述第一Y向直线导轨相配合的第一Y向直线滑块，所述第一Y 向直线滑块固定安装有所述上板底面上，两个所述第一连接机构上均设置有X向移动机构，任意一个所述第一连接机构上设置有Y向移动机构，所述第二连接机构包括第二活动板、通过Y向滑动组件与所述第二活动板滑动配合的第二支撑板、设置在所述第二支撑板顶面上的第一X向直线导轨以及与所述第一X向直线导轨相配合的第一X 向直线滑块，所述第一X向直线滑块固定安装在所述上板底面上，所述Z向转动传动机构包括与所述中板连接的主动齿轮和固定安装在所述底板上与所述主动齿轮相啮合的弧形齿条，所述底板与所述中板之间设置有圆形导向机构，所述第一升降机、所述第二升降机、所述第三升降机和所述第四升降机，以及所述Y向移动机构、所述X 向移动机构和所述主动齿轮均由伺服电机驱动；所述控制装置包括计算机、与所述计算机连接的PLC模块、连接在所述PLC模块输入端的用于采集所述上板运动参数的第一采集单元和第二采集单元，以及用于采集所述中板沿着Z轴方向转动参数的绝对值编码器，所述伺服电机与所述PLC模块连接。

上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降机、第二升降机、第三升降机和第四升降机均为涡轮蜗杆升降机，所述第一升降板固定安装在第一升降机丝杆上，所述第二升降板固定安装在第二升降机丝杆上，所述第三升降板固定安装在第三升降机丝杆上，所述第四升降板固定安装在第四升降机丝杆上。

上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降板和所述第一活动板之间以及所述第二升降板和所述第一活动板之间均通过十字连接件和插销铰接，所述第二活动板与第三升降机丝杆之间以及所述第二活动板与第四升降机丝杆之间均通过调心球轴承和锁紧螺母转动连接。

上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降板与所述第一升降机之间以及所述第二升降板与所述第二升降机之间均设置有第一Z向导向杆，所述第三升降板与所述第三升降机之间以及所述第四升降板与所述第四升降机之间均设置有第二Z向导向杆。

上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降机由第一伺服电机驱动，所述第二升降机由第二伺服电机驱动，所述第三升降机由第三伺服电机驱动，所述第四升降机由第四伺服电机驱动，所述Y向移动机构由第五伺服电机驱动，位于所述第一升降机上方的所述X向移动机构由第六伺服电机驱动，位于所述第二升降机上方的所述X向移动机构由第七伺服电机驱动，所述第六伺服电机的输出轴朝向和所述第七伺服电机的输出轴朝向相反，所述主动齿轮由第八伺服电机驱动，第八伺服电机固定安装在中板上，所述第八伺服电机的输出轴上连接有减速机，所述主动齿轮固定安装在所述减速机的输出轴上，所述减速机的输出轴竖直布设。

上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述X向移动机构包括与所述第一支撑板固定连接的X向丝杆、与所述X向丝杆相配合的丝座，所述丝座固定安装在所述第一活动板上，所述第六伺服电机的输出轴与位于所述第一升降机上方的所述X 向移动机构的X向丝杆固定连接，所述第七伺服电机的输出轴与位于所述第二升降机上方的所述X向移动机构的X向丝杆固定连接。

上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述Y向移动机构包括Y向滚珠丝杠和与所述Y向滚珠丝杠相配合的支座，所述支座固定安装在所述上板底面上，所述Y向滚珠丝杠的一端安装有竖向过渡板，所述竖向过渡板上安装有连接杆，所述连接杆与所述第一支撑板固定连接，所述支座与所述竖向过渡板之间设置有Y向导向杆, 所述第五伺服电机与所述Y向滚珠丝杠之间通过皮带传动组件连接。

上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述圆形导向机构包括至少两个固定安装在所述底板顶面上的弧形导轨和至少两个固定安装在所述中板的底面上与所述弧形导轨相配合的弧形滑块，至少两个所述弧形导轨构成一个虚拟的圆形导轨，至少两个所述弧形滑块构成一个与所述虚拟的圆形导轨相配合的圆形滑块，所述底板顶面上的设置有用于限定所述弧形滑块沿着所述弧形导轨滑动位置的限位销。

上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述底板和所述中板之间设置有平面轴承。

上述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一采集单元包括用于采集第一升降板与所述中板之间距离的第一激光测距仪、用于采集第二升降板与所述中板之间距离的第二激光测距仪、用于采集第三升降板与所述中板之间距离的第三激光测距仪和用于采集第四升降板与所述中板之间距离的第四激光测距仪，所述第二采集单元包括用于采集所述上板沿着X轴方向移动参数的第一光栅尺位移传感器和用于采集所述上板沿着Y轴方向移动参数的第二光栅尺位移传感器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置底板、治疗床床体和用于带动治疗床床体实现六自由度运动的传动装置，传动装置包括用于带动治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z向转动传动机构，实际使用时，治疗床床体的六自由度运动包括治疗床床体沿着X轴方向移动、治疗床床体沿着Y轴方向移动和治疗床床体沿着Z轴方向移动，以及治疗床床体沿着X轴方向转动、治疗床床体沿着Y轴方向转动和治疗床床体沿着Z轴方向转动，由于治疗床床体包括中板和上板，五自由度传动机构设置在中板与上板之间，Z向转动传动机构设置在底板与中板之间，治疗床床体的五自由度运动包括治疗床床体沿着X轴方向移动、治疗床床体沿着Y轴方向移动和治疗床床体沿着Z轴方向移动，以及治疗床床体沿着X轴方向转动和治疗床床体沿着Y轴方向转动，当上板相对于中板产生五自由度运动时，即为治疗床床体实现了五自由度运动的目的，当中板相对于底板绕着Z轴方向转动时，即为治疗床床体实现了绕着Z轴方向转动的目的。

2、本实用新型的五自由度传动机构包括沿着Y轴方向对称布设在中板上的第一升降机和第二升降机，以及沿着X轴方向布设在中板上的第三升降机和第四升降机，第一升降机的顶部安装有第一升降板，第二升降机的顶部安装有第二升降板，第一升降板和第二升降板上均设置有与上板连接的第一连接机构，第三升降机的顶部安装有第三升降板，第四升降机的顶部安装有第四升降板，第三升降板和第四升降板上均设置有与上板连接的第二连接机构，因此，在第一升降机的带动下，第一升降板能够沿着Z轴方向移动，在第二升降机的带动下，第二升降板能够沿着Z轴方向移动，当第一升降板沿着Z轴方向移动的方向和第二升降板沿着Z轴方向移动的方向相反时，即能够带动上板绕着X轴方向转动；在第三升降机的带动下，第三升降板能够沿着Z轴方向移动，在第四升降机的带动下，第四升降板能够沿着Z轴方向移动，当第三升降板沿着Z轴方向移动的方向和第四升降板沿着Z轴方向移动的方向相反时，即能够带动上板绕着Y轴方向转动。

3、本实用新型通过在任意一个第一连接机构上设置Y向移动机构，且Y向移动机构由第五伺服电机驱动，由于第二支撑板与上板之间通过第一X向直线导轨和第一 X向直线滑块连接，第二支撑板与第二活动板之间通过Y向滑动组件滑动配合，当Y 向移动机构带动任意一个第一连接机构沿着Y轴方向移动时，上板能够随着第一支撑板沿着Y轴方向移动。

4、本实用新型通过在两个第一连接机构上均设置X向移动机构，由于第一支撑板与上板之间通过第一Y向直线导轨和第一Y向直线滑块连接，第一活动板和第一支撑板之间通过X向滑动组件滑动连接，因此，当X向移动机构带动第一支撑板沿着X 轴方向移动时，上板3能够随着第一支撑板沿着X轴方向移动。

5、本实用新型通过在底板与中板之间设置Z向转动传动机构，Z向转动传动机构包括第八伺服电机、减速机、主动齿轮和与主动齿轮相啮合的弧形齿条，由于弧形齿条固定安装在底板上，第八伺服电机和减速机固定安装在中板上，因此，当第八伺服电机和减速机带动主动齿轮转动，主动齿轮与弧形齿条相啮合时，中板与底板之间发生相对转动，能够实现中板绕着Z轴方向转动的目的，由于中板和上板相连接，因此，上板能够随着中板共同实现绕着Z轴方向转动的目的。

6、本实用新型结构简单、设计合理，精度高，便于推广应用。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，能够实现治疗床床体在六个自由度方向上的运动，在图像引导技术的指引下，能够完成高精度摆位，并且具有非常可靠的自动摆位纠正功能，传动稳定，提高了治疗床床体的运动精度，便于推广应用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型拆除上板后的结构示意图。

图3为本实用新型底板与中板的连接关系示意图。

图4为本实用新型底板、弧形导轨、弧形齿条和主动齿轮的连接关系示意图。

图5为本实用新型第一升降机与第一连接机构、第二升降机与第一连接机构的连接关系示意图。

图6为本实用新型第一升降板与第一连接机构、第二升降板与第一连接机构的连接关系示意图。

图7为本实用新型Y向移动机构的结构示意图。

图8为本实用新型第三升降机与第二连接机构、第四升降机与第二连接机构的连接关系示意图。

图9为本实用新型第三升降板与第二连接机构、第四升降板与第二连接机构的连接关系示意图。

图10为本实用新型控制装置的原理框图。

附图标记说明:

1—底板； 2—中板； 3—上板；

4-1—第一升降机； 4-1-1—第一升降机丝杆；

4-2—第二升降机； 4-2-1—第一升降机丝杆；

5-1—第一升降板； 5-2—第二升降板； 6-1—第一活动板；

6-2—第一支撑板； 6-3—十字连接件； 6-4—插销；

7-1—X向丝杆； 7-2—丝座； 7-3—第一连接座；

7-4—第二连接座； 8-1—第一Y向直线导轨；

8-2—第一Y向直线滑块； 9-1—第一伺服电机； 9-2—第二伺服电机；

10-1—第三伺服电机； 10-2—第四伺服电机； 11—第五伺服电机；

12-1—第六伺服电机； 12-2—第七伺服电机； 13—第八伺服电机；

14—减速机； 15-1—主动齿轮； 15-2—弧形齿条；

16-1—弧形导轨； 16-2—弧形滑块； 16-3—限位销；

17—平面轴承； 18-1—第三升降机；

18-1-1—第三升降机丝杆； 18-2—第四升降机；

18-2-1—第三升降机丝杆； 19-1—第三升降板；

19-2—第四升降板； 20-1—第二活动板； 20-2—第二支撑板；

20-3—调心球轴承； 20-4—锁紧螺母；

21-1—第一X向直线导轨； 21-2—第一X向直线滑块；

22-1—Y向滚珠丝杠； 22-2—支座； 23—过渡板；

24—连接杆； 25—Y向导向杆； 26—PLC模块；

27-1—第一激光测距仪； 27-2—第二激光测距仪；

27-3—第三激光测距仪； 27-4—第四激光测距仪；

28-1—第一光栅位移传感器； 28-2—第二光栅位移传感器；

29—绝对值编码器； 30—计算机； 31-1—第二X向直线导轨；

31-2—第二X向直线滑块； 32-1—第二Y向直线导轨；

32-1—第二Y向直线导轨； 33-1—第一Z向导向杆；

33-2—第二Z向导向杆； 34—床头； 35—风琴罩。

具体实施方式

如图1至图5、图8和图10所示，本实用新型包括底板1、设置在所述底板1上方的治疗床床体、用于带动所述治疗床床体实现六自由度运动的传动装置和与所述传动装置连接的控制装置，所述治疗床床体包括中板2和与所述中板2连接的上板3，所述传动装置包括用于带动所述治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z向转动传动机构，所述五自由度传动机构设置在所述中板2与所述上板3之间，所述Z向转动传动机构设置在所述底板 1与所述中板2之间；所述五自由度传动机构包括沿着Y轴方向对称布设在所述中板 2上的第一升降机4-1和第二升降机4-2，以及沿着X轴方向布设在所述中板2上的第三升降机18-1和第四升降机18-2，所述第一升降机4-1的顶部安装有第一升降板 5-1，所述第二升降机4-2的顶部安装有第二升降板5-2，所述第三升降机18-1的顶部安装有第三升降板19-1，所述第四升降机18-2的顶部安装有第四升降板19-2，所述第一升降板5-1和所述第二升降板5-2上均设置有与所述上板3连接的第一连接机构，所述第三升降板19-1和第四升降板19-2上均设置有与所述上板3连接的第二连接机构，所述第一连接机构包括第一活动板6-1、通过X向滑动组件与所述第一活动板6-1滑动配合的第一支撑板6-2、固定安装在所述第一支撑板6-2顶面上的第一Y 向直线导轨8-1以及与所述第一Y向直线导轨8-1相配合的第一Y向直线滑块8-2，所述第一Y向直线滑块8-2固定安装有所述上板3底面上，两个所述第一连接机构上均设置有X向移动机构，任意一个所述第一连接机构上设置有Y向移动机构，所述第二连接机构包括第二活动板20-1、通过Y向滑动组件与所述第二活动板20-1滑动配合的第二支撑板20-2、设置在所述第二支撑板20-2顶面上的第一X向直线导轨21-1 以及与所述第一X向直线导轨21-1相配合的第一X向直线滑块21-2，所述第一X向直线滑块21-2固定安装在所述上板3底面上，所述Z向转动传动机构包括与所述中板2连接的主动齿轮15-1和固定安装在所述底板1上与所述主动齿轮15-1相啮合的弧形齿条15-2，所述底板1与所述中板2之间设置有圆形导向机构，所述第一升降机4-1、所述第二升降机4-2、所述第三升降机18-1和所述第四升降机18-2，以及所述 Y向移动机构、所述X向移动机构和所述主动齿轮15-1均由伺服电机驱动；所述控制装置包括计算机30、与所述计算机30连接的PLC模块26、连接在所述PLC模块26 输入端的用于采集所述上板3运动参数的第一采集单元和第二采集单元，以及用于采集所述中板2沿着Z轴方向转动参数的绝对值编码器29，所述伺服电机均与所述PLC 模块26连接。

如图1所示，本实施例中，通过设置底板1、治疗床床体和用于带动所述治疗床床体实现六自由度运动的传动装置，所述传动装置包括用于带动所述治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z 向转动传动机构，实际使用时，所述治疗床床体的六自由度运动包括治疗床床体沿着 X轴方向移动、治疗床床体沿着Y轴方向移动和治疗床床体沿着Z轴方向移动，以及治疗床床体沿着X轴方向转动、治疗床床体沿着Y轴方向转动和治疗床床体沿着Z轴方向转动，由于所述治疗床床体包括中板2和上板3，所述五自由度传动机构设置在所述中板2与所述上板3之间，所述Z向转动传动机构设置在所述底板1与所述中板 2之间，所述治疗床床体的五自由度运动包括治疗床床体沿着X轴方向移动、治疗床床体沿着Y轴方向移动和治疗床床体沿着Z轴方向移动，以及治疗床床体沿着X轴方向转动和治疗床床体沿着Y轴方向转动，当上板3相对于中板2产生五自由度运动时，即为所述治疗床床体实现了五自由度运动的目的，当中板2相对于底板1绕着Z轴方向转动时，即为所述治疗床床体实现了绕着Z轴方向转动的目的。

如图2、图5和图6所示，本实施例中，所述五自由度传动机构包括沿着Y轴方向对称布设在所述中板2上的第一升降机4-1和第二升降机4-2，以及沿着X轴方向布设在所述中板2上的第三升降机18-1和第四升降机18-2，实际使用时，由于所述第一升降机4-1的顶部安装有第一升降板5-1，所述第二升降机4-2的顶部安装有第二升降板5-2，所述第一升降板5-1和所述第二升降板5-2上均设置有与所述上板3 连接的第一连接机构，第一连接机构包括第一活动板6-1和第一支撑板6-2，第一活动板6-1与第一升降板5-1之间以及第一活动板6-1与第二升降板5-2均铰接，而第一支撑板6-2与上板1之间通过第一Y向直线导轨8-1和第一Y向直线滑块8-2连接，因此，在第一升降机4-1的带动下，第一升降板5-1能够沿着Z轴方向移动，在第二升降机4-2的带动下，第二升降板5-2能够沿着Z轴方向移动，当第一升降板5-1沿着Z轴方向移动的方向和所述第二升降板5-2沿着Z轴方向移动的方向相反时，即能够带动上板3绕着X轴方向转动。

如图2、图8和图9所示，由于第三升降机18-1和第四升降机18-2沿着X轴方向布设在所述中板2上，且所述第三升降机18-1的顶部安装有第三升降板19-1，所述第四升降机18-2的顶部安装有第四升降板19-2，所述第三升降板19-1和第四升降板19-2上均设置有与所述上板3连接的第二连接机构，第二连接机构包括第二活动板20-1和第二支撑板20-2，第二支撑板20-2与上板1之间通过第一X向直线导轨 21-1和第一X向直线滑块21-2连接，在第三升降机18-1的带动下，第三升降板19-1 能够沿着Z轴方向移动，在第四升降机18-2的带动下，第四升降板19-2能够沿着Z 轴方向移动，当第三升降板19-1沿着Z轴方向移动的方向和第四升降板19-2沿着Z 轴方向移动的方向相反时，即能够带动上板3绕着Y轴方向转动。

实际使用时，当第一升降板5-1沿着Z轴方向移动的方向、第二升降板5-2沿着Z轴方向移动的方向、第三升降板19-1沿着Z轴方向移动的方向和第四升降板19-2 沿着Z轴方向移动的方向均一致时，即能实现上板3沿着Z轴方向移动的目的。

如图7和图8所示，本实施例中，通过在任意一个所述第一连接机构上设置Y向移动机构，由于第二支撑板20-2与上板1之间通过第一X向直线导轨21-1和第一X 向直线滑块21-2连接，第二支撑板20-2与所述第二活动板20-1之间通过Y向滑动组件滑动配合，当Y向移动机构带动任意一个所述第一连接机构沿着Y轴方向移动时，上板3能够随着第一支撑板6-2沿着Y轴方向移动。

如图5所示，本实施例中，通过在两个所述第一连接机构上均设置X向移动机构，由于第一支撑板6-2与上板3之间通过第一Y向直线导轨8-1和第一Y向直线滑块8-2 连接，第一活动板6-1和第一支撑板6-2之间通过X向滑动组件滑动连接，因此，当 X向移动机构带动第一支撑板6-2沿着X轴方向移动时，上板3能够随着第一支撑板 6-2沿着X轴方向移动。

本实施例中，通过在第一支撑板6-2的顶面上固定安装第一Y向直线导轨8-1，并设置与所述第一Y向直线导轨8-1相配合的第一Y向直线滑块8-2，由于所述第一 Y向直线滑块8-2固定安装有所述上板3底面上，实际使用时，通过第一Y向直线导轨8-1和第一Y向直线滑块8-2之间的滑动配合，不仅能够实现上板3与第一支撑板 6-2之间的连接，而且当上板3在Y向移动机构的带动下沿着Y轴方向移动时，第一 Y向直线导轨8-1和第一Y向直线滑块8-2能够为上板3进行导向，保证了上板3沿着Y轴方向移动的导向精度。

如图8所示，本实施例中，通过在第二支撑板20-2顶面上设置第一X向直线导轨21-1，并设置与所述第一X向直线导轨21-1相配合的第一X向直线滑块21-2，由于所述第一X向直线滑块21-2固定安装在所述上板3底面上，实际使用时，通过第一X向直线导轨21-1和第一X向直线滑块21-2之间的滑动配合，不仅能够实现上板 3与第二支撑板20-2之间的连接，而且当上板3在X向移动机构的带动下沿着X轴方向移动时，第一X向直线导轨21-1和第一X向直线滑块21-2能够为上板3进行导向，保证了上板3沿着X轴方向移动的导向精度。

如图3和图4所示，本实施例中，通过在所述底板1与所述中板2之间设置Z向转动传动机构，所述Z向转动传动机构包括主动齿轮15-1和与所述主动齿轮15-1相啮合的弧形齿条15-2，主动齿轮15-1与中板2连接，弧形齿条15-2固定安装在所述底板1上，因此，当主动齿轮15-1在伺服电机的驱动下转动时，主动齿轮15-1与弧形齿条15-2相啮合时，中板2与底板1之间发生相对转动，能够实现中板2绕着Z 轴方向转动的目的，由于中板2和上板3相连接共同构成治疗床床体，因此，能够实现治疗床床体绕着Z轴方向转动的目的。

如图3和图4所示，本实施例中，通过在底板1与中板2之间设置有圆形导向机构，不仅能够实现底板1与中板2之间的连接，而且当底板1与中板2之间发生相对转动时，圆形导向机构能够为底板1与中板2进行导向，保证了中板2绕着Z轴方向转动的导向精度，从而提高了治疗床床体绕着Z轴方向转动的摆位精度。

如图10所示，本实施例中，通过设置与所述传动装置连接的控制装置，由控制装置对所述五自由度传动机构和所述Z向转动传动机构进行自动控制，控制装置包括计算机30、与所述计算机30连接的PLC模块26、连接在所述PLC模块26输入端的用于采集所述上板3运动参数的第一采集单元和第二采集单元，以及用于采集所述中板2沿着Z轴方向转动参数的绝对值编码器29，实际使用时，由第一采集单元、第二采集单元和绝对值编码器29对所述治疗床床体在六个自由度方向上的运动参数进行实时检测，并将所采集的运动参数均传输给PLC模块26，由PLC模块26将所采集的运动参数传输给计算机30，由计算机30对所采集的运动参数进行计算分析，再由PLC 模块26控制多个伺服电机，从而实现了治疗床床体在六个自由度方向上运动的自动控制，提高了所述治疗床床体在六个自由度方向上运动的精确性。

如图5、图6、图8和图9所示，本实施例中，所述第一升降机4-1、第二升降机 4-2、第三升降机18-1和第四升降机18-2均为涡轮蜗杆升降机，所述第一升降板5-1 固定安装在第一升降机丝杆4-1-1上，所述第二升降板5-2固定安装在第二升降机丝杆4-2-1上，所述第三升降板19-1固定安装在第三升降机丝杆18-1-1上，所述第四升降板19-2固定安装在第四升降机丝杆18-2-1上。

本实施例中，所述第一升降板5-1和所述第一活动板6-1之间以及所述第二升降板5-2和所述第一活动板6-1之间均通过十字连接件6-3和插销6-4铰接，所述第二活动板20-1与第三升降机丝杆18-1-1之间以及所述第二活动板20-1与第四升降机丝杆18-2-1之间均通过调心球轴承20-3和锁紧螺母20-4转动连接。

本实施例中，第一升降板5-1和所述第一活动板6-1之间以及第二升降板5-2和所述第一活动板6-1之间均通过十字连接件6-3和插销6-4铰接的目的在于：由于第一活动板6-1上滑动安装有第一支撑板6-2，上板3与第一支撑板6-2之间通过第一 Y向直线导轨8-1和第一Y向直线滑块8-2连接，当第一升降板5-1沿着Z轴方向移动的方向和第二升降板5-2沿着Z轴方向移动的方向相反时，此时，上板3具有沿着 Y轴方向发生转动的趋势，为了保证上板3能够沿着Y轴方向发生转动，第一支撑板 6-2和第一活动板6-1应该能够随着上板3沿着Y轴方向发生转动，实际使用时，每一个十字连接件6-3上配合安装有四个插销6-4，其中两个插销6-4位于X轴方向上，其中另外两个插销6-4位于Y轴方向上，因此，当上板3沿着Y轴方向发生转动时，第一活动板6-1能够绕着位于Y轴方向上的两个插销6-4发生转动，能够保证上板3 沿着Y轴方向转动的灵活性。

由于第二活动板20-1上滑动连接有第二支撑板20-2，上板3与第二支撑板20-2 之间通过第一X向直线导轨21-1和第一X向直线滑块21-2连接，当第三升降机丝杆 18-1-1沿着Z轴方向移动的方向和第四升降机丝杆18-2-1沿着Z轴方向移动的方向相反时，此时，上板3具有沿着X轴方向发生转动的趋势，为了保证上板3能够沿着 X轴方向发生转动，第二支撑板20-2和第二活动板20-1应该能够随着上板3沿着X 轴方向发生转动，因此，本实施例中，所述第二活动板20-1与第三升降机丝杆18-1-1 之间以及所述第二活动板20-1与第四升降机丝杆18-2-1之间均通过调心球轴承20-3 和锁紧螺母20-4转动连接，当上板3沿着X轴方向发生转动时，在调心球轴承20-3 的作用下，第二活动板20-1能够绕着X轴方向发生转动，能够保证上板3沿着X轴方向转动的灵活性。

同时，当上板3沿着X轴方向转动时，第一活动板6-1能够绕着位于X轴方向上的两个插销6-4发生转动，当上板3沿着Y轴方向发生转动时，在调心球轴承20-3 的作用下，第二活动板20-1能够绕着Y轴方向发生转动，即在第一升降机4-1、第二升降机4-2、第三升降机18-1和第四升降机18-2联合动作时，保证了上板3运动的灵活性，使用效果好。

如图5、图6、图8和图9所示，本实施例中，第一升降板5-1与第一升降机4-1 之间以及第二升降板5-2与第二升降机4-2之间均设置有第一Z向导向杆33-1，第三升降板19-1与第三升降机18-1之间以及第四升降板19-2与第四升降机18-2之间均设置有第二Z向导向杆33-2。

本实施例中，通过在第一升降板5-1与第一升降机4-1之间以及第二升降板5-2 与第二升降机4-2之间均设置第一Z向导向杆33-1，当第一升降机4-1带动第一升降板5-1沿着Z轴方向移动，第二升降机4-2带动第二升降板5-2沿着Z轴方向移动时，第一Z向导向杆33-1能够提高第一升降板5-1和第二升降板5-2沿着Z轴方向移动时方向的准确性，从而能够保证上板3沿着Z轴方向移动时方向的准确性；通过在第三升降板19-1与第三升降机18-1之间以及第四升降板19-2与第四升降机18-2之间均设置第二Z向导向杆33-2，当第三升降机18-1带动第三升降板19-1沿着Z轴方向移动，第四升降机18-2带动第四升降板19-2沿着Z轴方向移动时，第二Z向导向杆 33-2能够提高第三升降板19-1和第四升降板19-2沿着Z轴方向移动时方向的准确性，从而能够保证上板3沿着Z轴方向移动时方向的准确性。

如图2所示，本实施例中，所述第一升降机4-1由第一伺服电机9-1驱动，所述第二升降机4-2由第二伺服电机9-2驱动，所述第三升降机18-1由第三伺服电机10-1 驱动，所述第四升降机18-2由第四伺服电机10-2驱动，所述Y向移动机构由第五伺服电机11驱动，位于所述第一升降机4-1上方的所述X向移动机构由第六伺服电机 12-1驱动，位于所述第二升降机4-2上方的所述X向移动机构由第七伺服电机12-2 驱动，所述第六伺服电机12-1的输出轴朝向和所述第七伺服电机12-2的输出轴朝向相反，所述主动齿轮15-1由第八伺服电机13驱动，第八伺服电机13固定安装在中板2上，所述第八伺服电机13的输出轴上连接有减速机14，所述主动齿轮15-1固定安装在所述减速机14的输出轴上，所述减速机14的输出轴竖直布设。

本实施例中，所述第六伺服电机12-1的输出轴朝向和所述第七伺服电机12-2的输出轴朝向相反的目的在于：在上板3绕着Y轴方向转动时，使上板3在重力作用下保持平衡，保证上板3绕着Y轴方向转动的精度，实际使用时，第六伺服电机12-1 的转动方向和所述第七伺服电机12-2的转动方向必须相反，使上板3才能够在第六伺服电机12-1和第七伺服电机12-2共同作用下沿着Y轴方向的正向或者Y轴方向的反向移动。

如图2、图5和图6所示，本实施例中，所述X向移动机构包括与所述第一支撑板6-2固定连接的X向丝杆7-1、与所述X向丝杆7-1相配合的丝座7-2，所述丝座 7-2固定安装在所述第一活动板6-1上，所述第六伺服电机12-1的输出轴与位于所述第一升降机4-1上方的所述X向移动机构的X向丝杆7-1固定连接，所述第七伺服电机12-2的输出轴与位于所述第二升降机4-2上方的所述X向移动机构的X向丝杆7-1 固定连接。

本实施例中，所述第一支撑板6-2的一侧设置有第一连接座7-3和第二连接座7-4，所述X向丝杆7-1的一端与第六伺服电机12-1的输出轴或第七伺服电机12-2 的输出轴固定连接，所述X向丝杆7-1的另一端转动安装在第一连接座7-3上，第六伺服电机12-1或第七伺服电机12-2固定安装在第二连接座7-4上，实际使用时，由于丝座7-2固定安装在所述第一活动板6-1上，而第一活动板6-1铰接安装在第一升降板5-1或者第二升降板5-2的顶端，且所述第一支撑板6-2通过X向滑动组件滑动安装在第一活动板6-1的上方，因此，当所述X向丝杆7-1在第六伺服电机12-1或第七伺服电机12-2的驱动下转动时，所述X向丝杆7-1能够带动所述第一支撑板6-2 沿着X向丝杆7-1的长度方向进行移动，由于第一支撑板6-2与上板3之间通过第一 Y向直线导轨8-1和第一Y向直线滑块8-2连接，第一支撑板6-2能够带动上板3沿着X轴方向移动，结构简单，传动平稳，使用效果好。

如图5所示，本实施例中，X向滑动组件包括固定安装在第一活动板6-1上的第二X向直线导轨31-1和固定安装在第一支撑板6-2上且与第二X向直线导轨31-1滑动配合的第二X向直线滑块31-2。

如图1和图7所示，本实施例中，所述Y向移动机构包括Y向滚珠丝杠22-1和与所述Y向滚珠丝杠22-1相配合的支座22-2，所述支座22-2固定安装在所述上板3 底面上，所述Y向滚珠丝杠22-1的一端安装有竖向过渡板23，所述竖向过渡板23上安装有连接杆24，所述连接杆24与所述第一支撑板6-2固定连接，所述支座22-2与所述竖向过渡板23之间设置有Y向导向杆25,所述第五伺服电机11与所述Y向滚珠丝杠22-1之间通过皮带传动组件连接。

如图7和图8所示，实际使用时，由于所述Y向滚珠丝杠22-1与支座22-2相配合，当在第五伺服电机11的驱动下，Y向滚珠丝杠22-1转动时，支座22-2会沿着Y 向滚珠丝杠22-1的长度方向进行移动，由于支座22-2固定安装在所述上板3底面上，因此，上板3会沿着Y轴方向进行移动；当连接杆24与所述第一支撑板6-2连接，竖向过渡板23与连接杆24固定连接时，竖向过渡板23、连接杆24和第一支撑板6-2 构成了一个用于供Y向滚珠丝杠22-1的一端转动安装的支撑结构，保证了Y向滚珠丝杠22-1安装的稳定性。

本实施例中，通过在支座22-2与竖向过渡板23之间设置Y向导向杆25,能够提高支座22-2沿着Y向滚珠丝杠22-1的长度方向移动的精度，提高了Y向滚珠丝杠22-1 的使用寿命。

如图8所示，本实施例中，Y向滑动组件包括固定安装在第二活动板20-1上的第二Y向直线导轨32-1和固定安装在第二支撑板20-2上且与第二Y向直线导轨32-1 滑动配合的第二Y向直线滑块32-2。

如图3和图4所示，本实施例中，所述圆形导向机构包括至少两个固定安装在所述底板1顶面上的弧形导轨16-1和至少两个固定安装在所述中板2的底面上与所述弧形导轨16-1相配合的弧形滑块16-2，至少两个所述弧形导轨16-1构成一个虚拟的圆形导轨，至少两个所述弧形滑块16-2构成一个与所述虚拟的圆形导轨相配合的圆形滑块，所述底板1顶面上的设置有用于限定所述弧形滑块16-2沿着所述弧形导轨 16-1滑动位置的限位销16-3。

如图4所示，本实施例中，弧形导轨16-1的数量为4个，四个弧形导轨16-1能够形成一个圆形轨道，所述圆形轨道的圆心与底板1的几何中心点相重合，对称性好，当底板1和中板2之间发生相对转动时，中板2能够绕着经过底板1的几何中心的Z 轴方向转动，提高了底板1和中板2的转动精度。

如图4所示，本实施例中，所述底板1和所述中板2之间设置有平面轴承17。

本实施例中，通过在底板1和中板2之间设置有平面轴承17，能够提高底板1与中板2之间相对转动的灵活性。

如图1所示，本实施例中，所述上板3的一端安装有床头34，所述底板1和所述上板3之间设置有风琴罩35。

如图2和图10所示，本实施例中，所述第一采集单元包括用于采集第一升降板 5-1与所述中板2之间距离的第一激光测距仪27-1、用于采集第二升降板5-2与所述中板2之间距离的第二激光测距仪27-2、用于采集第三升降板19-1与所述中板2之间距离的第三激光测距仪27-3和用于采集第四升降板19-2与所述中板2之间距离的第四激光测距仪27-4，所述第二采集单元包括用于采集所述上板3沿着X轴方向移动参数的第一光栅尺位移传感器28-1和用于采集所述上板3沿着Y轴方向移动参数的第二光栅尺位移传感器28-2。

实际使用时，第一伺服电机9-1通过第一伺服电机驱动器与PLC模块26的输出端连接，第二伺服电机9-2通过第二伺服电机驱动器与PLC模块26的输出端连接，第三伺服电机10-1通过第三伺服电机驱动器与PLC模块26的输出端连接，第四伺服电机10-2通过第四伺服电机驱动器与PLC模块26的输出端连接，第五伺服电机11 通过第五伺服电机驱动器与PLC模块26的输出端连接，第六伺服电机12-1通过第六伺服电机驱动器与PLC模块26的输出端连接，第七伺服电机12-2通过第七伺服电机驱动器与PLC模块26的输出端连接，第八伺服电机13通过第八伺服电机驱动器与PLC 模块26的输出端连接。

本实施例中，第一光栅尺位移传感器28-1的数量为两个，两个第一光栅尺位移传感器28-1分别安装在两个第一支撑板6-2的X轴方向上。

本实施例中，第二光栅尺位移传感器28-2的数量为两个，两个第二光栅尺位移传感器28-2分别安装在两个第一支撑板6-2的Y轴方向上。

所述治疗床床体沿着X轴方向移动的控制过程：启动第六伺服电机12-1和第七伺服电机12-2，第六伺服电机12-1和第七伺服电机12-2的转动方向相反，由第六伺服电机12-1驱动位于第一升降机4-1上方的X向移动机构，由第七伺服电机12-2驱动位于第二升降机4-2上方的X向移动机构，上板3沿着X轴方向移动，第一光栅尺位移传感器28-1对上板3沿着X轴方向移动的位移进行实时检测，得到上板3沿着X 轴方向移动的实测位移，上板3沿着X轴方向移动的实测位移经PLC模块26传输给计算机30，由计算机30将上板3沿着X轴方向移动的实测位移与所述治疗床床体沿着X轴方向移动的目标位移进行比较，当上板3沿着X轴方向移动的实测位移与所述治疗床床体沿着X轴方向移动的目标位移相等时，PLC模块26控制第六伺服电机12-1 停止工作，此时，所述治疗床床体沿着X轴方向移动至目标位置；当上板3沿着X轴方向移动的实测位移与所述治疗床床体沿着X轴方向移动的目标位移不相等时，由PLC 模块26控制第六伺服电机12-1对上板3沿着X轴方向移动的实测位移进行调整，直至上板3沿着X轴方向移动的实测位移等于所述治疗床床体沿着X轴方向移动的目标位移，使所述治疗床床体沿着X轴方向移动至目标位置。

所述治疗床床体沿着Y轴方向移动的控制过程：启动第五伺服电机11，由第五伺服电机11驱动Y向移动机构，上板3沿着Y轴方向移动，第二光栅尺位移传感器28-2 对上板3沿着Y轴方向移动的位移进行实时检测，得到上板3沿着Y轴方向移动的实测位移，上板3沿着Y轴方向移动的实测位移经PLC模块26传输给计算机30，计算机30将上板3沿着Y轴方向移动的实测位移与所述治疗床床体沿着Y轴方向移动的目标位移进行比较，当上板3沿着Y轴方向移动的实测位移与所述治疗床床体沿着Y 轴方向移动的目标位移相等时，PLC模块26控制第五伺服电机11停止工作，所述治疗床床体沿着Y轴方向移动至目标位置，当上板3沿着Y轴方向移动的实测位移与所述治疗床床体沿着Y轴方向移动的目标位移不相等时，由PLC模块26控制第五伺服电机11对上板3沿着Y轴方向移动的实测位移进行调整，直至上板3沿着Y轴方向移动的实测位移等于所述治疗床床体沿着Y轴方向移动的目标位移，使所述治疗床床体沿着Y轴方向移动至目标位置。

本实施例中，第一激光测距仪27-1、第二激光测距仪27-2、第三激光测距仪27-3和第四激光测距仪27-4均固定安装在中板2的上表面，第一激光测距仪27-1位于第一升降板5-1的正下方，第二激光测距仪27-2位于第二升降板5-2的正下方，第三激光测距仪27-3位于第三升降板19-1的正下方，第四激光测距仪27-4位于第四升降板19-2的正下方。

所述治疗床床体沿着Z轴方向移动的控制过程：启动第一伺服电机9-1、第二伺服电机9-2、第三伺服电机10-1和第四伺服电机10-2，由第一升降机4-1、第二升降机4-2、第三升降机18-1和第四升降机18-2同时带动上板3沿着Z轴方向移动，第一激光测距仪27-1对第一升降板5-1与中板2之间距离进行实时检测，得到第一升降板5-1与中板2之间的实测距离，第一升降板5-1与中板2之间的实测距离经PLC 模块26传输给计算机30，第二激光测距仪27-2对第二升降板5-2与中板2之间距离进行实时检测，得到第二升降板5-2与中板2之间的实测距离，第二升降板5-2与中板2之间的实测距离经PLC模块26传输给计算机30，第三激光测距仪27-3对第三升降板19-1与中板2之间距离进行实时检测，得到第三升降板19-1与中板2之间的实测距离，第三升降板19-1与中板2之间的实测距离经PLC模块26传输给计算机30，第四激光测距仪27-3对第四升降板19-2与中板2之间距离进行实时检测，得到第四升降板19-2与中板2之间的实测距离，第四升降板19-2与中板2之间的实测距离经 PLC模块26传输给计算机30，由计算机30通过计算将第一升降板5-1与中板2之间的实测距离、第二升降板5-2与中板2之间的实测距离、第三升降板19-1与中板2 之间的实测距离以及第四升降板19-2与中板2之间的实测距离均转换成上板3沿着Z 轴方向移动的实测位移，并将上板3沿着Z轴方向移动的实测位移与所述治疗床床体沿着Z轴方向移动的目标位移进行比较，当上板3沿着Z轴方向移动的实测位移与所述治疗床床体沿着Z轴方向移动的目标位移相等时，PLC模块26控制第一伺服电机 9-1、第二伺服电机9-2、第三伺服电机10-1和第四伺服电机10-2均停止工作，所述治疗床床体沿着Z轴方向移动至目标位置，当上板3沿着Z轴方向移动的实测位移与所述治疗床床体沿着Z轴方向移动的目标位移不相等时，由PLC模块26控制第一伺服电机9-1、第二伺服电机9-2、第三伺服电机10-1和第四伺服电机10-2对上板3 沿着Z轴方向移动的实测位移进行调整，直至上板3沿着Z轴方向移动的实测位移等于所述治疗床床体沿着Z轴方向移动的目标位移，使所述治疗床床体沿着Z轴方向移动至目标位置。

所述治疗床床体沿着X轴方向转动的控制过程：启动第一伺服电机9-1和第二伺服电机9-2，由第一伺服电机9-1驱动第一升降机4-1，第一升降机4-1带动上板3 沿着Z轴方向移动，由第二伺服电机9-2驱动第二升降机4-2，第二升降机4-2带动上板3沿着Z轴方向移动，且第一升降机4-1带动上板3沿着Z轴方向移动的方向与第二升降机4-2带动上板3沿着Z轴方向移动的方向相反，上板3沿着X轴方向转动，第一激光测距仪27-1对第一升降板5-1与中板2之间距离进行实时检测，得到第一升降板5-1与中板2之间的实测距离，第一升降板5-1与中板2之间的实测距离经PLC 模块26传输给计算机30，第二激光测距仪27-2对第二升降板5-2与中板2之间距离进行实时检测，得到第二升降板5-2与中板2之间的实测距离，第二升降板5-2与中板2之间的实测距离经PLC模块26传输给计算机30，计算机30通过计算将第一升降板5-1与中板2之间的实测距离和第二升降板5-2与中板2之间的实测距离均转换成上板3沿着X轴方向转动的实测角度，并将上板3沿着X轴方向转动的实测角度与所述治疗床床体沿着X轴方向转动的目标角度进行比较，当上板3沿着X轴方向转动的实测角度和所述治疗床床体沿着X轴方向转动的目标角度相等时，PLC模块26控制第一伺服电机9-1和第二伺服电机9-2停止工作，所述治疗床床体沿着X轴方向转动至目标位置，当上板3沿着X轴方向转动的实测角度和所述治疗床床体沿着X轴方向转动的目标角度不相等时，PLC模块26控制第一伺服电机9-1和第二伺服电机9-2对上板3沿着X轴方向转动的实测角度进行调整，直至上板3沿着X轴方向转动的实测角度等于所述治疗床床体沿着X轴方向转动的目标角度，使所述治疗床床体沿着X轴方向转动至目标位置。

所述治疗床床体沿着Y轴方向转动的控制过程：启动第三伺服电机10-1和第四伺服电机10-2，由第三伺服电机10-1驱动第三升降机18-1，第三升降机18-1带动上板3沿着Z轴方向移动，由第四伺服电机10-2驱动第四升降机18-2，第四升降机 18-2带动上板3沿着Z轴方向移动，且第三升降机18-1带动上板3沿着Z轴方向移动的方向与第四升降机18-2带动上板3沿着Z轴方向移动的方向相反，上板3沿着Y 轴方向转动，第三激光测距仪27-3对第三升降板19-1与中板2之间距离进行实时检测，得到第三升降板19-1与中板2之间的实测距离，第三升降板19-1与中板2之间的实测距离经PLC模块26传输给计算机30，第四激光测距仪27-4对第四升降板19-2 与中板2之间距离进行实时检测，得到第四升降板19-2与中板2之间的实测距离，第四升降板19-2与中板2之间的实测距离经PLC模块26传输给计算机30，计算机 30通过计算将第三升降板19-1与中板2之间的实测距离和第四升降板19-2与中板2之间的实测距离均转换成上板3沿着Y轴方向转动的实测角度，并将上板3沿着Y轴方向转动的实测角度和所述治疗床床体沿着Y轴方向转动的目标角度进行比较，当上板3沿着Y轴方向转动的实测角度和所述治疗床床体沿着Y轴方向转动的目标角度相等时，PLC模块26控制第三伺服电机10-1和第四伺服电机10-2停止工作，所述治疗床床体沿着Y轴方向转动至目标位置，当上板3沿着Y轴方向转动的实测角度和所述治疗床床体沿着Y轴方向转动的目标角度不相等时，PLC模块26控制第三伺服电机 10-1和第四伺服电机10-2对上板3沿着Y轴方向转动的实测角度进行调整，直至上板3沿着Y轴方向转动的实测角度等于所述治疗床床体沿着Y轴方向转动的目标角度，使所述治疗床床体沿着Y轴方向转动至目标位置。

本实施例中，所述绝对值编码器29固定安装在中板2的上表面，且绝对值编码器29位于中板2的上表面的几何中心。

所述治疗床床体沿着Z轴方向转动的控制过程：启动第八伺服电机13，由第八伺服电机13驱动所述治疗床床体绕着Z轴方向转动，绝对值编码器29对所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的角度进行实时检测，得到所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的实测角度，所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的实测角度经PLC模块26传输给计算机30，计算机30将所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的实测角度与所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的目标角度进行比较，当所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的实测角度与所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的目标角度相等时，PLC模块26控制第八伺服电机13停止工作，所述治疗床床体沿着Z轴方向转动至目标位置，当所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的实测角度与所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的目标角度不相等时，PLC模块26控制第八伺服电机13对所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的实测角度进行调整，直至所述治疗床床体沿着Z轴方向转动的实测角度等于所述治疗床床体沿着Z轴方向转动的目标角度，使所述治疗床床体沿着Z轴方向转动至目标位置。

实际使用时，六自由度放射治疗床在运动过程中，所述治疗床床体沿着X轴方向移动、所述治疗床床体沿着Y轴方向移动和所述治疗床床体沿着Z轴方向移动，以及所述治疗床床体沿着X轴方向转动、所述治疗床床体沿着Y轴方向转动和所述治疗床床体沿着Z轴方向转动均可以同时进行，但是，所述治疗床床体沿着X轴方向移动的实际行程必须在所述治疗床床体沿着X轴方向移动的设定行程范围内，所述治疗床床体沿着Y轴方向移动的实际行程必须在所述治疗床床体沿着Y轴方向移动的设定行程范围内，所述治疗床床体沿着Z轴方向移动的实际行程必须在所述治疗床床体沿着Z 轴方向移动的设定行程范围内，所述治疗床床体沿着X轴方向转动的实际角度必须在所述治疗床床体沿着X轴方向转动的设定角度范围内，所述治疗床床体沿着Y轴方向转动的实际角度必须在所述治疗床床体沿着Y轴方向转动的设定角度范围内，所述治疗床床体沿着Z轴方向转动的实际角度必须在所述治疗床床体沿着Z轴方向转动的设定角度范围内。

本实施例中，所述治疗床床体沿着X轴方向移动的设定行程、所述治疗床床体沿着Y轴方向移动的设定行程和所述治疗床床体沿着Z轴方向移动的设定行程的范围均为50mm～100mm；所述治疗床床体沿着X轴方向转动的设定角度、所述治疗床床体沿着 Y轴方向转动的设定角度和所述治疗床床体沿着Z轴方向转动的设定角度的范围均为 3°～5°。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种六自由度放射治疗床，其特征在于：包括底板(1)、设置在所述底板(1)上方的治疗床床体、用于带动所述治疗床床体实现六自由度运动的传动装置和与所述传动装置连接的控制装置，所述治疗床床体包括中板(2)和与所述中板(2)连接的上板(3)，所述传动装置包括用于带动所述治疗床床体实现五自由度运动的五自由度传动机构和用于带动所述治疗床床体绕着Z轴方向转动的Z向转动传动机构，所述五自由度传动机构设置在所述中板(2)与所述上板(3)之间，所述Z向转动传动机构设置在所述底板(1)与所述中板(2)之间；所述五自由度传动机构包括沿着Y轴方向对称布设在所述中板(2)上的第一升降机(4-1)和第二升降机(4-2)，以及沿着X轴方向布设在所述中板(2)上的第三升降机(18-1)和第四升降机(18-2)，所述第一升降机(4-1)的顶部安装有第一升降板(5-1)，所述第二升降机(4-2)的顶部安装有第二升降板(5-2)，所述第三升降机(18-1)的顶部安装有第三升降板(19-1)，所述第四升降机(18-2)的顶部安装有第四升降板(19-2)，所述第一升降板(5-1)和所述第二升降板(5-2)上均设置有与所述上板(3)连接的第一连接机构，所述第三升降板(19-1)和第四升降板(19-2)上均设置有与所述上板(3)连接的第二连接机构，所述第一连接机构包括第一活动板(6-1)、通过X向滑动组件与所述第一活动板(6-1)滑动配合的第一支撑板(6-2)、固定安装在所述第一支撑板(6-2)顶面上的第一Y向直线导轨(8-1)以及与所述第一Y向直线导轨(8-1)相配合的第一Y向直线滑块(8-2)，所述第一Y向直线滑块(8-2)固定安装有所述上板(3)底面上，两个所述第一连接机构上均设置有X向移动机构，任意一个所述第一连接机构上设置有Y向移动机构，所述第二连接机构包括第二活动板(20-1)、通过Y向滑动组件与所述第二活动板(20-1)滑动配合的第二支撑板(20-2)、设置在所述第二支撑板(20-2)顶面上的第一X向直线导轨(21-1)以及与所述第一X向直线导轨(21-1)相配合的第一X向直线滑块(21-2)，所述第一X向直线滑块(21-2)固定安装在所述上板(3)底面上，所述Z向转动传动机构包括与所述中板(2)连接的主动齿轮(15-1)和固定安装在所述底板(1)上与所述主动齿轮(15-1)相啮合的弧形齿条(15-2)，所述底板(1)与所述中板(2)之间设置有圆形导向机构，所述第一升降机(4-1)、所述第二升降机(4-2)、所述第三升降机(18-1)和所述第四升降机(18-2)，以及所述Y向移动机构、所述X向移动机构和所述主动齿轮(15-1)均由伺服电机驱动；所述控制装置包括计算机(30)、与所述计算机(30)连接的PLC模块(26)、连接在所述PLC模块(26)输入端的用于采集所述上板(3)运动参数的第一采集单元和第二采集单元，以及用于采集所述中板(2)沿着Z轴方向转动参数的绝对值编码器(29)，所述伺服电机与所述PLC模块(26)连接。

2.按照权利要求1所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降机(4-1)、第二升降机(4-2)、第三升降机(18-1)和第四升降机(18-2)均为涡轮蜗杆升降机，所述第一升降板(5-1)固定安装在第一升降机丝杆(4-1-1)上，所述第二升降板(5-2)固定安装在第二升降机丝杆(4-2-1)上，所述第三升降板(19-1)固定安装在第三升降机丝杆(18-1-1)上，所述第四升降板(19-2)固定安装在第四升降机丝杆(18-2-1)上。

3.按照权利要求2所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降板(5-1)和所述第一活动板(6-1)之间以及所述第二升降板(5-2)和所述第一活动板(6-1)之间均通过十字连接件(6-3)和插销(6-4)铰接，所述第二活动板(20-1)与第三升降机丝杆(18-1-1)之间以及所述第二活动板(20-1)与第四升降机丝杆(18-2-1)之间均通过调心球轴承(20-3)和锁紧螺母(20-4)转动连接。

4.按照权利要求3所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降板(5-1)与所述第一升降机(4-1)之间以及所述第二升降板(5-2)与所述第二升降机(4-2)之间均设置有第一Z向导向杆(33-1)，所述第三升降板(19-1)与所述第三升降机(18-1)之间以及所述第四升降板(19-2)与所述第四升降机(18-2)之间均设置有第二Z向导向杆(33-2)。

5.按照权利要求1所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一升降机(4-1)由第一伺服电机(9-1)驱动，所述第二升降机(4-2)由第二伺服电机(9-2)驱动，所述第三升降机(18-1)由第三伺服电机(10-1)驱动，所述第四升降机(18-2)由第四伺服电机(10-2)驱动，所述Y向移动机构由第五伺服电机(11)驱动，位于所述第一升降机(4-1)上方的所述X向移动机构由第六伺服电机(12-1)驱动，位于所述第二升降机(4-2)上方的所述X向移动机构由第七伺服电机(12-2)驱动，所述第六伺服电机(12-1)的输出轴朝向和所述第七伺服电机(12-2)的输出轴朝向相反，所述主动齿轮(15-1)由第八伺服电机(13)驱动，第八伺服电机(13)固定安装在中板(2)上，所述第八伺服电机(13)的输出轴上连接有减速机(14)，所述主动齿轮(15-1)固定安装在所述减速机(14)的输出轴上，所述减速机(14)的输出轴竖直布设。

6.按照权利要求5所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述X向移动机构包括与所述第一支撑板(6-2)固定连接的X向丝杆(7-1)、与所述X向丝杆(7-1)相配合的丝座(7-2)，所述丝座(7-2)固定安装在所述第一活动板(6-1)上，所述第六伺服电机(12-1)的输出轴与位于所述第一升降机(4-1)上方的所述X向移动机构的X向丝杆(7-1)固定连接，所述第七伺服电机(12-2)的输出轴与位于所述第二升降机(4-2)上方的所述X向移动机构的X向丝杆(7-1)固定连接。

7.按照权利要求5所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述Y向移动机构包括Y向滚珠丝杠(22-1)和与所述Y向滚珠丝杠(22-1)相配合的支座(22-2)，所述支座(22-2)固定安装在所述上板(3)底面上，所述Y向滚珠丝杠(22-1)的一端安装有竖向过渡板(23)，所述竖向过渡板(23)上安装有连接杆(24)，所述连接杆(24)与所述第一支撑板(6-2)固定连接，所述支座(22-2)与所述竖向过渡板(23)之间设置有Y向导向杆(25),所述第五伺服电机(11)与所述Y向滚珠丝杠(22-1)之间通过皮带传动组件连接。

8.按照权利要求1所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述圆形导向机构包括至少两个固定安装在所述底板(1)顶面上的弧形导轨(16-1)和至少两个固定安装在所述中板(2)的底面上与所述弧形导轨(16-1)相配合的弧形滑块(16-2)，至少两个所述弧形导轨(16-1)构成一个虚拟的圆形导轨，至少两个所述弧形滑块(16-2)构成一个与所述虚拟的圆形导轨相配合的圆形滑块，所述底板(1)顶面上的设置有用于限定所述弧形滑块(16-2)沿着所述弧形导轨(16-1)滑动位置的限位销(16-3)。

9.按照权利要求8所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述底板(1)和所述中板(2)之间设置有平面轴承(17)。

10.按照权利要求1所述的一种六自由度放射治疗床，其特征在于：所述第一采集单元包括用于采集第一升降板(5-1)与所述中板(2)之间距离的第一激光测距仪(27-1)、用于采集第二升降板(5-2)与所述中板(2)之间距离的第二激光测距仪(27-2)、用于采集第三升降板(19-1) 与所述中板(2)之间距离的第三激光测距仪(27-3)和用于采集第四升降板(19-2)与所述中板(2)之间距离的第四激光测距仪(27-4)，所述第二采集单元包括用于采集所述上板(3)沿着X轴方向移动参数的第一光栅尺位移传感器(28-1)和用于采集所述上板(3)沿着Y轴方向移动参数的第二光栅尺位移传感器(28-2)。

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